Karštai panardintos galvalume dangos atsparumo korozijai tyrimas

Karštai panardintos Zn55Al1.6Si galvaninės dangos buvo plačiai naudojamos daugelyje sričių, pavyzdžiui, automobilių pramonėje, laivų statyboje, mašinų pramonėje ir kt., dėl ne tik geresnių antikorozinių savybių nei cinko danga, bet ir dėl mažos kainos Al kaina yra mažesnė nei Zn šiuo metu). Retosios žemės, tokios kaip La, gali trukdyti augti nuosėdoms ir padidinti nuosėdų sukibimą, todėl jos buvo naudojamos apsaugoti plieną ir kt. metalo lydiniai nuo oksidacijos ir korozijos. Tačiau yra tik keletas literatūros, paskelbtų apie La taikymą karštai panardintoje galvaninėje dangoje, o šiame darbe buvo ištirtas La priedo poveikis karštai panardintos galvaninės dangos atsparumui korozijai.

Eksperimentiniai

[1] Karštas panardinimas

Karštai panardintos Zn-Al-Si-La lydinio dangos, turinčios 0,0.02 masės %, 0.05 masės %, 0.1 masės % ir 0.2 masės % La, buvo dedamos ant Ф 1 mm švelnios plieninės vielos. Procesas buvo toks: valymas rūdžių ir riebalų pašalinimui viršgarsine banga (55 °C) → valymas vandeniu → srautas (85 °C) → džiovinimas (100–200 °C) karštas panardinimas (640–670 °C, 3～5 s).

[2]Svorio metimo testas

Svorio netekimo bandymas buvo matuojamas vario pagreitinto acto rūgšties druskos purškimo bandymu (CASS) ir panardinamosios korozijos bandymais, atliktais druskos purškimo kameroje ir 3.5 % NaCl tirpale. Po bandymų koroziniai produktai buvo pašalinti mechaniniu būdu, nuplauti tekančiu vandeniu, išdžiovinti šalto oro srautu, o svorio netekimas išmatuotas elektroninėmis svarstyklėmis. Abiem atvejais trys paralNorint gauti tikslesnius rezultatus, buvo paimti lel mėginiai. Bandymo laikas buvo 120 valandų CASS bandymui ir 840 valandų panardinimo bandymui.

[3]Elektrocheminis bandymas

Elektrocheminis bandymas buvo atliktas Vokietijos tiekiama IM6e elektrochemine darbo stotimi, naudojant platinos plokštę kaip priešpriešinį elektrodą, prisotintą kalomelio elektrodą kaip etaloninį elektrodą ir karštai panardintą Zn-Al-Si-La dangą, švelnią plieninę vielą kaip darbo elektrodą. Koroduojanti terpė buvo 3.5 % NaCl tirpalas. Paviršiaus plotas, veikiamas bandomojo tirpalo, buvo 1 cm2. Elektrocheminės varžos spektroskopijos (EIS) matavimai buvo atliekami dažnių diapazone nuo 10 kHz iki 10 mHz, sinusinės įtampos signalo plotis 10 mV (rms). Silpnos poliarizacijos kreivės užfiksuotos esant įtampos diapazonui nuo -70 mV iki 70 mV, skenavimo greitis buvo 1 mV/s. Abiem atvejais eksperimentas neprasidėjo tol, kol korozijos potencialas išliko stabilus (mažesnis nei 5 mV pokytis per 5 minutes).

[4]SEM ir XRD tyrimai

Mėginių paviršiaus morfologijos buvo tiriamos SSX-550 skenuojančiu elektroniniu mikroskopu (SEM) po korozijos bandymų druskos purškimo kameroje ir 3.5 % NaCl tirpale. Korozijos produktai, susidarę mėginių paviršiuje druskos purškime ir 3.5 % NaCl tirpale, buvo tiriami naudojant PW-3040160 rentgeno spindulių difrakciją (XRD).

Rezultatai ir DISKUSIJA

[1] Atsparumas korozijai
[1.1] Svorio netekimas
Fig.1 iliustruoja svorio netekimo bandymų druskos purškimo spintelėje ir 3.5 % NaCl tirpalo rezultatai. Mėginių korozijos greitis abiem atvejais pirmiausia sumažėjo didėjant La kiekiui iki 0.05 masės %, o vėliau didėjant La kiekiui. Todėl geriausias atsparumas korozijai buvo dangose, kuriose yra 0.05 masės % La. Nustatyta, kad panardinimo bandymo metu raudonos rūdys anksčiausiai buvo aptiktos 0 masės% La dangos paviršiuje 3.5% NaCl tirpale, tačiau iki panardinimo bandymo pabaigos raudonų rūdžių ant 0.05% La dangos paviršiaus nebuvo. .

2.1.2 Elektrocheminis bandymas

2 pav. parodytos silpnos Zn-Al-Si-La lydinio dangų poliarizacijos kreivės 3.5 % NaCl tirpale. Matyti, kad silpnų poliarizacijos kreivių forma mažai skyrėsi, o visų rūšių lydinių dangų korozijos procesas buvo valdomas katodine reakcija. Tafel montavimo rezultatai, pagrįsti silpnomis poliarizacijos kreivėmis 2 pav., yra pateikti 1 lentelėje. Panašiai kaip ir svorio netekimo bandymo metu, taip pat buvo nustatyta, kad galvaluminės dangos atsparumą korozijai galima pagerinti pridedant nedidelį La ir minimalų kiekį. korozijos greitis buvo gautas naudojant 0.05 masės % La.

3 pav. pavaizduotos Nyquist diagramos, įrašytos dangoms su skirtingais La priedo kiekiais, veikiant 3.5 % NaCl tirpalu 0.5 val. Visais atvejais buvo du lankai, kurie reiškė dviejų laiko konstantas. Aukštu dažniu pasirodantis reiškinys atspindi lydinio dangos dielektrinę charakteristiką, o žemo dažnio – švelnaus plieno pagrindo porose (ty dangos defektai). Didėjant La priedui, didėjo aukšto dažnio lanko skersmuo, šis efektas buvo ryškesnis naudojant Zn55Al1.6Si0.05La lydinio dangą. Tačiau toliau didinant La kiekį, aukšto dažnio lanko skersmuo sumažėjo atvirkščiai. Tuo tarpu visų lankų centras pasviro į ketvirtąjį kvadrantą, o tai rodo, kad dispersijos efektas įvyko elektrodo paviršiuje. Esant tokiai sąlygai, geresnių rezultatų galima gauti naudojant CPE (pastovios fazės elementą), o ne gryną talpą, kurią įrodė kitos tyrimų grupės.